Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Glas Method and apparatus for continuous separation of glass
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft allgemein das Zerteilen von Glas. Insbesondere betrifft die Erfindung das Abtrennen von The invention generally relates to the cutting of glass. In particular, the invention relates to the separation of
Borten eines Glasbands. Ein gängiges Verfahren, um Glas zu zerteilen, ist das Braids of a glass ribbon. A common method to divide glass is that
Ritzbrechen. Dabei wird mechanisch, typischerweise mit einem Ritzrad eine linienförmige Schädigungszone in das Glas eingebracht. Durch Anwenden einer mechanischen Ritz breaking. In this case, a linear damage zone is introduced into the glass mechanically, typically with a scoring wheel. By applying a mechanical
Spannung kann dann das Glas entlang dieser Schädigungszone leicht zerteilt werden. Nachteilig ist hieran allerdings, dass die Glaskante eines derart gewonnenen Glaselements noch Schädigungen der zuvor erzeugten Schädigungszone aufweisen kann. Da gerade die Kanten besonders kritisch in Bezug auf eine mechanische Beanspruchung des Glases mit Zugspannungen sind, kann ein Zerteilen eines Glases durch Ritzbrechen zu einer deutlichen Herabsetzung der Tension can then be easily broken up the glass along this damage zone. The disadvantage of this, however, is that the glass edge of a glass element obtained in this way can still have damage to the previously generated damage zone. Since just the edges are particularly critical with respect to a mechanical stress of the glass with tensile stresses, a cutting of a glass by scratching a significant reduction of the
Festigkeit, insbesondere bei einer Biegebelastung führen. Strength, especially lead to a bending load.
Flachgläser, insbesondere Dünn- und Dünnstgläser mit Dicken unter 200 Mikrometer werden heutzutage vielfach in Form langer Bänder hergestellt. Herstellungsbedingt, Flat glasses, in particular thin and thin glasses with thicknesses of less than 200 micrometers are nowadays often produced in the form of long strips. For production reasons,
beispielsweise beim Wiederziehen eines Glasbands aus einer Vorform oder dem Ziehen aus einer Schmelze bilden sich typischerweise am Rand des Glasbands verdickte for example, when retracting a glass ribbon from a preform or drawing from a melt, thickened ones typically form at the edge of the glass ribbon
Randbereiche, sogenannte Borten aus. Es ist günstig, diese Borten nach der Herstellung des Glasbands abzutrennen, unter anderem, um bei Dünngläsern das Aufwickeln auf eine Rolle oder allgemein die Weiterverarbeitung zu erleichtern.
Dadurch können Probleme vermieden werden wie beispielsweise das durch die dickeren Borten bedingte Entstehen Border areas, so-called borders. It is advantageous to separate these bands after the production of the glass ribbon, inter alia, to facilitate the winding on a roll or generally the further processing in thin glasses. As a result, problems can be avoided such as caused by the thicker edges emergence
mechanischer Spannungen, die eine Verwindung oder mechanical stresses that cause a twist or
Verwölbung (sogenannter „Warp") des Dünnglases mit sich bringen. Warp of the thin glass bring with it.
Aus der US 2013/0126576 AI sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Kantenabtrennung eines dünnen Glasbands bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden mit einer Ritzeinrichtung Anfangsschädigungen in das Glasband eingefügt. Die Ritzeinrichtung ist als Walze mit einem Abrasivmedium ausgeführt, welche Schädigungen quer zur Längsrichtung des Glasbands einfügt. Während das Glasband entlang seiner Längsrichtung über eine gebogene From US 2013/0126576 AI an apparatus and a method for the continuous edge separation of a thin glass ribbon are known. In this device, initial damage is introduced into the glass ribbon with a scoring device. The scoring device is designed as a roller with an abrasive medium, which inserts damages transverse to the longitudinal direction of the glass ribbon. While the glass ribbon along its longitudinal direction over a curved
Levitationsunterlage geführt wird, wird es mittels eines Laserstrahls erhitzt und durch einen Fluid abgekühlt, so dass innerhalb des Glasbands thermische Spannungen Levitationsunterlage is heated by a laser beam and cooled by a fluid, so that within the glass ribbon thermal stresses
induziert werden. Dadurch reißt das Glasband ausgehend von einer Anfangsschädigung entlang seiner Längsrichtung. be induced. As a result, the glass ribbon tears along an initial damage along its longitudinal direction.
Nachteilig ist hierbei unter anderem, dass die The disadvantage here is, inter alia, that the
Anfangsschädigungen teilweise auch in den Qualitätsbereich des Glasbands hineinreichen, so dass randseitige In some cases damage in the quality range of the glass ribbon extend to the initial damage
Schädigungen im zugeschnittenen Dünnglasband verbleiben können . Damage in the cut thin glass band can remain.
Die WO 2011/026074 AI beschreibt ein Verfahren zum Einfügen eines Schlitzes in ein Glassubstrat. Bei diesem Verfahren wird ein Laserstrahl auf eine Schädigung gerichtet und über die Glasoberfläche weiterbewegt. Darüber hinaus wird ein Fluidstrahl direkt auf den Laserspot auf der Glasoberfläche gerichtet, so dass das Glas abgekühlt wird, noch bevor die durch den Laserstrahl erzeugte Temperatur vollständig durch
die Dicke des Glassubstrats äquilibiert ist. Dadurch ist die thermische Spannung auf einen Teil der Dicke des WO 2011/026074 A1 describes a method for inserting a slit into a glass substrate. In this method, a laser beam is directed to damage and moved across the glass surface. In addition, a fluid jet is directed directly at the laser spot on the glass surface, so that the glass is cooled, even before the temperature generated by the laser beam through completely the thickness of the glass substrate is equilibrated. As a result, the thermal stress is limited to a part of the thickness of the
Glassubstrats begrenzt und der entstehende Schlitz Glass substrate limited and the resulting slot
erstreckt sich nur teilweise durch die Dicke des extends only partially through the thickness of the
Glassubstrats. Glass substrate.
Sowohl bei der Vorrichtung und dem Verfahren aus der US 2013/0126576 AI sowie bei dem Verfahren aus der WO Both in the apparatus and the method of US 2013/0126576 AI and in the method of WO
2011/025074 wird der Ort, an welchem die thermischen 2011/025074 becomes the place where the thermal
Spannungen zum Auftrennen des Glases erzeugt werden, durch den Auftreffort des Fluids auf der Glasoberfläche bestimmt. Nachteilig an der Vorrichtung und den Verfahren beider zitierter Schriften ist, dass der besagte Auftreffort des Fluids von demjenigen Ort auf der Glasoberfläche abweichen kann, auf den der Fluidstrahl gerichtet ist. Ursächlich dafür ist eine mögliche unkontrollierte Verteilung des Fluids auf der Glasoberfläche nach dem Auftreffen des Stresses for separating the glass are generated, determined by the impact of the fluid on the glass surface. A disadvantage of the device and the method of both cited documents is that said impingement of the fluid may differ from that location on the glass surface, on which the fluid jet is directed. The reason for this is a possible uncontrolled distribution of the fluid on the glass surface after the impact of the
Fluidstrahls . Eine präzise Kontrolle des Auftrefforts des Fluids ist zur Bearbeitung von Dünnglasbändern allerdings vorteilhaft, insbesondere um gleichbleibende Kantenqualität und Festigkeit zu gewährleisten. Fluid jet. However, a precise control of the location of impact of the fluid is advantageous for processing thin glass bands, in particular to ensure consistent edge quality and strength.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Object of the present invention is therefore, a
Dünnglas mit Dicken kleiner als 400 pm, bevorzugt kleiner 200 pm, insbesondere ein Dünnglasband mit verbesserterThin glass with thicknesses less than 400 pm, preferably less than 200 pm, in particular a thin glass ribbon with improved
Kantenqualität und Festigkeit durch Abtrennung von Borten des Glasbands zu bearbeiten. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben. Edge quality and strength to be processed by separation of borders of the glass ribbon. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the respective dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend genauer, auch anhand der
beigeschlossenen Figuren beschrieben. Es zeigen: The invention will be described in more detail below, also with reference to FIGS enclosed figures described. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Glas, 1 is a schematic view of an apparatus for continuously separating glass,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer gewölbten Levitationsunterlage 3 mit darüber geführtem Fig. 2 is a perspective view of a curved levitation pad 3 with over it
Dünnglasband, Thin glass ribbon,
Fig. 3 in Längsrichtung des Dünnglasbands betrachtet eine Levitationsunterlage mit ebener Oberfläche und darauf gelagertem Dünnglasband, Fig. 3 in the longitudinal direction of the thin glass ribbon considered a Levitationsunterlage with a flat surface and mounted thereon thin glass ribbon,
Fig. 4 ein Flüssigkeitströpfchen auf der Oberfläche des Dünnglasbands, 4 shows a liquid droplet on the surface of the thin glass ribbon,
Fig. 5 einen Aerosolerzeuger, 5 an aerosol generator,
Fig. 6 einen Tintenstrahldruckkopf, 6 shows an inkjet printhead,
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer weiteren Fig. 7 is a schematic view of another
Ausführungsform einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Glas, Fig. 8 eine schematische Ansicht einer weiteren Embodiment of an apparatus for continuous separation of glass, Fig. 8 is a schematic view of another
Ausführungsform einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Glas, Embodiment of an apparatus for continuous separation of glass,
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Glas,
Fig. 10 ein asymmetrisches Strahlprofil, 9 is a schematic side view of another embodiment of an apparatus for continuous separation of glass, 10 an asymmetrical beam profile,
Fig. 11 bevorzugte Formen von Einwirkfeldern. Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung 2 zum Fig. 11 preferred forms of Einwirkfeldern. Fig. 1 shows an example of a device 2 for
Auftrennen eines Dünnglasbands 1 entlang seiner Separating a thin glass ribbon 1 along its
Längsrichtung 100, in diesem Fall zum Abtrennen von Lengthwise 100, in this case for separating
Randbereichen, insbesondere von Borten 10, 11 eines Edge regions, in particular of borders 10, 11 of a
Dünnglasbands 1. Das mit der Vorrichtung 2 ausführbare Verfahren zum Auftrennen eines Dünnglasbands 1 entlang seiner Längsrichtung 100, in diesem Fall zum Abtrennen von Randbereichen, insbesondere von Borten 10, 11 eines Thin glass bands 1. The method that can be carried out with the apparatus 2 for separating a thin glass band 1 along its longitudinal direction 100, in this case for separating edge regions, in particular braids 10, 11 of a
Dünnglasbands 1 basiert darauf, dass ein Dünnglasband 1 mit einer Dicke von höchstens 400 pm entlang dessen Thin glass bands 1 is based on the fact that a thin glass ribbon 1 with a thickness of at most 400 pm along its
Längsrichtung 100 mittels einer Transporteinrichtung 5 über eine Levitationsunterlage 3 geführt wird, wobei im Bereich der Levitationsunterlage 3 ein Laserstrahl 7 auf das Longitudinal direction 100 is guided by means of a transport device 5 via a Levitationsunterlage 3, wherein in the area of Levitationsunterlage 3, a laser beam 7 on the
Dünnglasband 100 gerichtet wird, welcher das Dünnglasband 1 am Auftreffpunkt 70 des Laserstrahls 7 aufheizt und an welchem das Dünnglasband 1 in Längsrichtung 100 Thin glass ribbon 100 is directed, which heats the thin glass ribbon 1 at the point of impact 70 of the laser beam 7 and on which the thin glass ribbon 1 in the longitudinal direction 100th
vorbeibewegt wird, so dass der Laserstrahl 7 eine in is moved past, so that the laser beam 7 a in
Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1 verlaufende Spur 71 zeichnet. Mittels eines Kühlstrahlerzeugers 14 wird ein Kühlfluid auf die vom Laserstrahl 7 erwärmte Spur 71 geblasen, so dass der vom Laserstrahl 7 erwärmte Bereich wieder abgekühlt wird und eine mechanische Spannung erzeugt wird, welche zur Fortpflanzung eines das Glasband 1 in Längsrichtung 100 entlang der Spur 71 des Laserstrahls 7 durchtrennenden Spannungsrisses 15 führt. Longitudinal direction 100 of the thin glass ribbon 1 extending track 71 draws. By means of a cooling jet generator 14, a cooling fluid is blown onto the track 71 heated by the laser beam 7, so that the area heated by the laser beam 7 is cooled again and a mechanical tension is generated which is sufficient to propagate the glass ribbon 1 in the longitudinal direction 100 along the track 71 of FIG Laser beam 7 severing stress crack 15 leads.
Es ist vorgesehen, dass das Kühlfluid Dampf einer It is envisaged that the cooling fluid vapor a
Flüssigkeit bei einem Sättigungsverhältnis von mindestens
0,5 enthält oder Flüssigkeitströpfchen enthält, wobei die Flüssigkeitströpfchen auf der Oberfläche des Dünnglasbands 1 einen Kontaktwinkel bilden, der insbesondere kleiner als der von Wasser auf derselben Oberfläche ist. Als Kühlfluid können beispielsweise Luft mit einer relativen Luftfeuchte von mindestens 50 Prozent, ein Aerosol oder vereinzelte Flüssigkeitströpfchen zum Einsatz kommen. Wie Fig. 5 zeigt, ist der Kühlstrahlerzeuger 14 als ein Aerosolerzeuger 141 ausgebildet, wenn ein Aerosol als Kühlfluid zum Einsatz kommt. Wie Fig. 6 zeigt, kann der Kühlstrahlerzeuger 14 auch als ein Tintenstrahldruckkopf 142 mit einer Düse 143 ausgebildet sein, welche vereinzelte Flüssigkeitströpfchen ausstößt. Das Kühlfluid wird mittels eines Liquid at a saturation ratio of at least 0.5 or contains liquid droplets, wherein the liquid droplets on the surface of the thin glass ribbon 1 form a contact angle which is in particular smaller than that of water on the same surface. As a cooling fluid, for example, air with a relative humidity of at least 50 percent, an aerosol or isolated liquid droplets can be used. As shown in Fig. 5, the cooling jet generator 14 is formed as an aerosol generator 141 when an aerosol is used as the cooling fluid. As shown in FIG. 6, the chiller beam generator 14 may also be formed as an ink jet printhead 142 having a nozzle 143 which ejects discrete liquid droplets. The cooling fluid is by means of a
Kühlstrahlerzeugers 14 als Kühlstrahl 16 auf die jeweilige, zuvor vom Laserstrahl 7 erwärmte Trennstelle gesprüht, wobei der Kühlstrahl 16 Dampf einer Flüssigkeit bei einem Sättigungsverhältnis von mindestens 0,5 oder Cooling jet generator 14 is sprayed as a cooling jet 16 to the respective, previously heated by the laser beam 7 separation point, wherein the cooling jet 16 vapor of a liquid at a saturation ratio of at least 0.5 or
Flüssigkeitströpfchen enthält. Enthält das Kühlfluid Dampf einer Flüssigkeit, d.h. eine gasförmige Phase einer Contains liquid droplets. If the cooling fluid contains vapor of a liquid, i. a gaseous phase of a
verdampften Flüssigkeit, kann es sich insbesondere um einen Luftstrahl mit einer relativen Luftfeuchte von mindestens 50 Prozent handeln. Kommt ein Aerosol zum Einsatz, handelt es sich bei dem Kühlstrahl 16 um einen Aerosolstrahl 161, kommen vereinzelte Flüssigkeitströpfchen zum Einsatz, handelt es sich bei dem Kühlstrahl um einen Tröpfchenstrahl 162. vaporized liquid, it may in particular be an air jet with a relative humidity of at least 50 percent. If an aerosol is used, the cooling jet 16 is an aerosol jet 161, if isolated liquid droplets are used, the cooling jet is a droplet jet 162.
Ein Kühlfluid, das Dampf oder Flüssigkeitströpfchen A cooling fluid, the vapor or liquid droplets
enthält, kann vorgesehen sein, da durch die gasförmige bzw. flüssige Phase des Kühlfluids eine hohe Kühlleistung erreicht werden kann, die wiederum zu einer hohen contains, can be provided, since a high cooling capacity can be achieved by the gaseous or liquid phase of the cooling fluid, which in turn to a high
thermischen Spannung, das heißt zu einer hohen
Spannungsdifferenz im Glas führen kann. thermal stress, that is to a high Voltage difference in the glass can lead.
Wie Fig. 4 zeigt, benetzen die ggf. im Kühlfluid As shown in FIG. 4, if necessary, they wet in the cooling fluid
enthaltenen Flüssigkeitströpfchen die Dünnglasoberfläche 103, sobald sie mit dieser in Kontakt kommen. Mitunter kann auch der ggf. im Kühlfluid enthaltende Dampf die contained liquid droplets the thin glass surface 103 as soon as they come into contact with this. Occasionally, the optionally contained in the cooling fluid steam the
Dünnglasoberfläche 103 benetzen, wenn diese gasförmige Phase bei Kontakt kondensiert. Der Kontaktwinkel 83, auch Benet zungswinkel genannt, ist dabei - entsprechend der gängigen Definition - der Winkel, der sich zwischen der Berührungsfläche 81 eines auf der Dünnglasoberfläche 103 befindlichen Flüssigkeitströpfchens 8 und einer Thin glass surface 103 when this gaseous phase condenses on contact. The contact angle 83, also called Benet tion angle, is - according to the common definition - the angle between the contact surface 81 of a located on the thin glass surface 103 liquid droplet 8 and a
Tangentialfläche 82 an der Tröpfchenoberfläche durch den Dreiphasenpunkt bildet. Diese Definition des Kontaktwinkels 83 bedeutet insbesondere, dass der Kontaktwinkel 83, der allgemein je nach den Oberflächenenergien der beteiligten Stoffe Werte zwischen 0 und 180 Grad annehmen kann, wobei die Benetzung der Dünnglasoberfläche durch das Tröpfchen umso stärker ist, je kleiner der Kontaktwinkel ist. Tangential surface 82 forms at the droplet surface through the three-phase point. This definition of the contact angle 83 means in particular that the contact angle 83, which can generally assume values between 0 and 180 degrees depending on the surface energies of the substances involved, the wetting of the thin glass surface by the droplet being stronger, the smaller the contact angle.
Entsprechend ist die Benetzung umso schwächer, je größer der Kontaktwinkel ist. Die Eigenschaft der im Kühlfluid enthaltenen Flüssigkeitströpfchen, mit der Oberfläche 103 des Dünnglasbands 1 einen Kontaktwinkel 83 zu bilden, der kleiner ist als der von Wasser auf derselben Oberfläche, bedeutet also insbesondere, dass die Flüssigkeitströpfchen, die Dünnglasoberfläche 103 stark benetzen. Accordingly, the wetting is weaker the greater the contact angle. The property of the liquid droplets contained in the cooling fluid to form with the surface 103 of the thin glass ribbon 1 a contact angle 83 which is smaller than that of water on the same surface thus means, in particular, that the liquid droplets strongly wet the thin glass surface 103.
Vorteilhaft an einer hohen Benet zungsfähigkeit der Favorable to a high Benet zungsfähigkeit the
Flüssigkeitströpfchen auf der Dünnglasoberfläche 103 ist eine kontrollierte Verteilung des Kühlfluids auf der Liquid droplet on the thin glass surface 103 is a controlled distribution of the cooling fluid on the
Dünnglasoberfläche 103 nach dem Auftreffen des Kühlstrahls 16. Unter anderem wird durch die hohe Benet zungsfähigkeit
der Flüssigkeitströpfchen erreicht, dass der Auftreffort des Kühlstrahls 16 auf der Dünnglasoberfläche 103 in möglichst genauer Übereinstimmung ist mit dem Auftreffort des Kühlfluids selbst. Der Auftreffort des Kühlfluids selbst kann somit durch den Auftreffort des Kühlstrahls 16 präzise definiert werden, da die Tröpfchen durch die hohe Benetzung sofort nach dem Auftreffen an der Glasoberfläche anhaften. Die Möglichkeit, den Auftreffort des Kühlfluids präzise, vorzugsweise vermöge des Kühlstrahls 16, Thin glass surface 103 after the impingement of the cooling jet 16. Among other things, by the high Benet zungsfähigkeit The location of the cooling fluid itself can therefore be precisely defined by the point of incidence of the cooling jet 16, since the droplets are affected by the high wetting Adhere to the glass surface immediately after impact. The possibility of the location of impact of the cooling fluid precisely, preferably by virtue of the cooling jet 16,
definieren zu können ist vorteilhaft, da an ebendiesem Ort die thermischen Spannungen erzeugt werden, durch welche das Glas aufgetrennt werden kann. Darüber hinaus wird durch die hohe Benet zungsfähigkeit der Flüssigkeitströpfchen und der daraus resultierenden großen Berührungsfläche 81 mit der Dünnglasoberfläche 103 eine hohe Kühlleistung des It is advantageous to be able to define this because the thermal stresses are generated at this location, through which the glass can be separated. In addition, due to the high wettability of the liquid droplets and the resulting large contact surface 81 with the thin glass surface 103, a high cooling capacity of the
Kühlfluids erreicht. Cooling fluid achieved.
Als im Kühlfluid enthaltener Dampf einer Flüssigkeit ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung As in the cooling fluid contained vapor of a liquid according to a preferred embodiment of the invention
Wasserdampf vorgesehen. Handelt es sich bei dem Kühlfluid um Luft, so bezeichnet das Sättigungsverhältnis des Steam provided. If the cooling fluid is air, the saturation ratio of the
Kühlfluids die relative Luftfeuchtigkeit. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt dann mindestens 70 Prozent, besonders bevorzugt mindestens 80 Prozent und noch Cooling fluids, the relative humidity. The relative humidity is then at least 70 percent, more preferably at least 80 percent and still
bevorzugter mindestens 90 Prozent. more preferably at least 90 percent.
Ein als feuchte Luft ausgebildetes Kühlfluid kann z.B. A cooling fluid designed as moist air may e.g.
erzeugt werden, indem man trockene Luft aus einer be generated by allowing dry air out of one
Druckluftquelle in Wasser ausströmen und darin aufsteigen lässt. Die so angefeuchtete Luft kann dann dem Air source in water flow out and rise in it. The so moistened air can then the
Kühlstrahlerzeuger 14 zugeführt werden.
Der Volumenstrom, d.h. die Kühlfluidmenge pro Zeiteinheit, die mittels des Kühlstrahlerzeugers 14 auf die zuvor vom Laserstrahl 7 erwärmte Trennstelle gesprüht wird, sollte einerseits nicht zu gering gewählt werden, da sonst der Auftrennprozess schlecht starten, instabil verlaufen oder abreißen kann. Andererseits sollte der Volumenstrom nicht zu hoch gewählt werden, da sonst eine thermische bzw. Cooling jet generator 14 are supplied. The volume flow, ie the amount of cooling fluid per unit of time, which is sprayed by means of the cooling jet generator 14 on the previously heated by the laser beam 7 separation point, on the one hand should not be too low, otherwise the separation process start bad, run unsteady or can break off. On the other hand, the volume flow should not be too high, otherwise a thermal or
mechanische Wellenbildung im Glas hervorgerufen werden kann. Der Volumenstrom, kann insbesondere von der Glasdicke des Dünnglasbands 1 abhängen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass mit zunehmender Glasdicke eine geringere Kühlluftmenge pro Zeiteinheit ausreichen kann. mechanical wave formation in the glass can be caused. The volume flow, in particular, may depend on the glass thickness of the thin glass ribbon 1. Surprisingly, it has been shown that with increasing glass thickness, a smaller amount of cooling air per unit time can be sufficient.
Es hat sich als günstig herausgestellt, den Fluss des Kühlstrahls, d.h. den Volumenstrom des Kühlfluids, abhängig von der Dicke des Glases zu wählen. Im Speziellen ist es günstig, den Kühlstrahl-Fluss bei einem dünneren Glas höher zu wählen. Wird also im Prozess von einem dickeren Glas auf ein dünneres Glas gewechselt, so wird der Kühlstrahl-Fluss erhöht, und umgekehrt. Insbesondere kann der Fluss auch proportional zur Glasdicke eingestellt werden. So erweist sich bei einer Glasdicke von 50 pm ein Fluss als günstig, der etwa doppelt so hoch ist, wie der Fluss, der besonders geeignet für ein 100 pm dickes Glas. Im Allgemeinen sind sehr niedrige Flüsse bereits ausreichend, wobei der It has been found convenient to control the flow of the cooling jet, i. to choose the volume flow of the cooling fluid, depending on the thickness of the glass. In particular, it is favorable to choose the cooling jet flow higher with a thinner glass. So if the process changes from a thicker glass to a thinner glass, the cooling jet flow is increased, and vice versa. In particular, the flow can also be adjusted in proportion to the glass thickness. Thus, with a glass thickness of 50 pm, a flow which is about twice as high as the flux, which is particularly suitable for a glass of 100 μm, proves to be favorable. In general, very low flows are already sufficient, with the
optimale Kühlstrahl-Fluss bei einer Glasdicke von 100 pm schon fast bei null liegt. Ein gewisser Kühlstrahl-Fluss ist aber stets günstig. Gänzlich ohne Kühlstrahl kann der Schneidprozess instabil werden oder schlecht starten und es kann zu Abrissen des Prozesses kommen, bei welchen sich der Riss nicht weiter fortpflanzt. Ein zu hoher Fluss kann andererseits zu thermisch oder mechanisch verursachter
Wellenbildung im Glas führen. optimal cooling jet flux at a glass thickness of 100 pm is almost zero. A certain cooling jet flow is always cheap. Completely without a cooling jet, the cutting process can become unstable or start badly and it can lead to demolition of the process, in which the crack stops propagating. On the other hand, too high a flow may cause thermally or mechanically Wave formation in the glass lead.
Ohne Beschränkung auf die Ausführungsbeispiele kann der Kühlstrahl-Fluss , d.h. der Kühlfluid-Volumenstrom, Without limitation to the embodiments, the cooling jet flow, i. the cooling fluid volume flow,
insbesondere zwischen 0,001 1/h (Liter pro Stunde) undin particular between 0.001 l / h (liters per hour) and
1,0 1/h betragen. Für Glasdicken zwischen 75pm und 400pm, z.B. für eine Glasdicke von lOOpm (insbesondere plus/minus 10pm) , kann ein Volumenstrom zwischen 0,001 1/h und 0,3 1/h, vorzugsweise von 0,05 1/h (insbesondere plus/minus 0,01 1/h) besonders günstig sein. Für Glasdicken zwischen 5pm und 75pm, z.B. für eine Glasdicke von 50pm 1.0 1 / h. For glass thicknesses between 75pm and 400pm, e.g. for a glass thickness of 100 μm (in particular plus / minus 10 pm), a volumetric flow rate of between 0.001 l / h and 0.3 l / h, preferably 0.05 l / h (in particular plus / minus 0.01 l / h) may be particularly be cheap. For glass thicknesses between 5pm and 75pm, e.g. for a glass thickness of 50pm
(insbesondere plus/minus 10pm) , kann ein Volumenstrom zwischen 0,06 1/h und 1,0 1/h, vorzugsweise von 0,4 1/h (insbesondere plus/minus 0,1 1/h) besonders günstig sein. (In particular, plus / minus 10pm), a flow rate between 0.06 1 / h and 1.0 1 / h, preferably from 0.4 1 / h (especially plus / minus 0.1 1 / h) may be particularly favorable.
Als Flüssigkeitstropfen des Kühlfluids sind gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Tensid versehene As a liquid drop of the cooling fluid are provided according to an embodiment of the invention with surfactant
Wassertröpfchen geeignet. Das Tensid setzt die Suitable for water droplets. The surfactant sets the
Oberflächenspannung des Wassers herab und erhöht die Surface tension of the water down and increases the
Benetzung. Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Wetting. According to an alternative or additional
Ausführungsform können die Flüssigkeitströpfchen einen ein- oder mehrwertigen Alkohol enthalten. Auch Alkohole weisen im Allgemeinen eine geringere Oberflächenspannung als Wasser auf. Der oder die Alkohole können auch in Mischung mit Wasser verwendet werde. Besonders geeignet als Embodiment, the liquid droplets may contain a monohydric or polyhydric alcohol. Alcohols also generally have a lower surface tension than water. The alcohol (s) may also be used in admixture with water. Especially suitable as
Bestandteil der Flüssigkeitströpfchen ist dabei auch Part of the liquid droplets is also
Ethylenglykol . Dessen Oberflächenspannung ist nicht nur geringer als die von Wasser, sondern Ethylenglykol weist darüber hinaus auch einen höheren Siedepunkt auf. Ethylene glycol. Its surface tension is not only lower than that of water, but ethylene glycol also has a higher boiling point.
Vorzugsweise wird die Glasoberfläche mit einem Kühlfluid besprüht, dessen Flüssigkeitströpfchen auf der
Glasoberfläche einen Kontaktwinkel von weniger als 40°, besonders bevorzugt weniger als 20° aufweisen. Preferably, the glass surface is sprayed with a cooling fluid whose liquid droplets on the Glass surface have a contact angle of less than 40 °, more preferably less than 20 °.
Neben einem kleinen Kontaktwinkel ist weiterhin auch ein hoher Siedepunkt der Flüssigphase günstig. Besonders geeignet als Bestandteil der Flüssigkeitströpfchen ist diesbezüglich auch Ethylenglykol als zweiwertiger Alkohol. Ethylenglykol kann mit Wasser in jedem Mischungsverhältnis gemischt werden. Die Oberflächenspannung von Ethylenglykol ist nicht nur geringer als die von Wasser, sondern In addition to a small contact angle, a high boiling point of the liquid phase continues to be favorable. Particularly suitable as a constituent of the liquid droplets in this regard is also ethylene glycol as a dihydric alcohol. Ethylene glycol can be mixed with water in any mixing ratio. The surface tension of ethylene glycol is not only lower than that of water, but
Ethylenglykol weist darüber hinaus auch einen höheren In addition, ethylene glycol also has a higher
Siedepunkt (197°C) auf. Wird der Siedepunkt erhöht, kann der Temperaturpunkt, an welchem eine Abnahme der Boiling point (197 ° C) on. If the boiling point is increased, the temperature point at which a decrease in the
Kühlleistung durch den Leidenfrost-Effekt erfolgt, zu höheren Temperaturen verschoben werden. Cooling done by the Leidenfrost effect, be shifted to higher temperatures.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird mittels einer Ritzeinrichtung 9 am Anfang des Dünnglasbands 1 vor dem Auftreffen des Laserstrahls 7 eine Schädigung, In a development of the invention, by means of a scoring device 9 at the beginning of the thin glass band 1 before the impact of the laser beam 7, a damage,
beziehungsweise ein Initialdefekt eingefügt, welcher durch den Auftreffpunkt 70 des Laserstrahls 7 läuft, um den or inserted an initial defect, which passes through the point of incidence 70 of the laser beam 7 to the
Spannungsriss zu initiieren. Initiate stress cracking.
Nach dem Initiieren des Spannungsrisses während der After initiating the stress crack during the
Rissfortpflanzung wird dann vorzugsweise die Crack propagation is then preferably the
Ritzeinrichtung 9 von der Oberfläche des Dünnglasbands 1 entfernt und damit die Schädigung beendet. Die Scoring device 9 removed from the surface of the thin glass ribbon 1 and thus ends the damage. The
entsprechende Vorrichtung 2 weist daher vorzugsweise eine Einrichtung auf, um nach dem Initiieren des Spannungsrisses während der Rissfortpflanzung die Ritzeinrichtung 9 von der Oberfläche des Dünnglasbands 1 zu entfernen. Anders als in der US 2013/0126576 AI vorgesehen, wird also vorzugsweise
nur anfänglich geritzt. Es hat sich dabei gezeigt, dass eine Rissfortpflanzung nach Initiierung auch alleine aufgrund des Temperaturgradienten, der durch das Aufheizen mit dem Laserstrahl 7 und dem darauffolgenden Abkühlen mit dem Kühlfluid, erfolgen kann. The corresponding device 2 therefore preferably has a device for removing the scoring device 9 from the surface of the thin glass band 1 after initiation of the stress crack during the crack propagation. Unlike provided in US 2013/0126576 AI, so is preferably only scratched initially. It has been shown that crack propagation after initiation can also be effected solely on the basis of the temperature gradient which can be achieved by heating with the laser beam 7 and subsequent cooling with the cooling fluid.
Als Ritzeinrichtung 9 wird bevorzugt ein Ritzrad 91, insbesondere bevorzugt ein Ritzrad mit strukturierter Ritz¬ oder Andruckfläche verwendet. Fig. 1 zeigt dabei das As scoring device 9 is preferably a scoring wheel 91, particularly preferably a scoring wheel with a structured scoring ¬ or pressure surface used. Fig. 1 shows the
Dünnglasband nach dem Einfügen der Initialschädigung inThin glass ribbon after inserting the initial damage in
Form eines Anrisses. Demgemäß sind hier die Ritzrädchen 91 angehoben und berühren die Glasoberfläche nicht mehr. Das Spannungsrisstrennen erfolgt dementsprechend zum Shape of a crack. Accordingly, the scoring wheels 91 are raised here and no longer touch the glass surface. The voltage tripping is accordingly for
dargestellten Zeitpunkt alleine aufgrund einer shown time solely due to a
Rissfortpflanzung, wobei der Spannungsriss 15 sich entlang der Bewegungsrichtung des Dünnglasbands 1 fortpflanzt und typischerweise im Bereich des Auftreffbereichs des Crack propagation, wherein the stress crack 15 propagates along the direction of movement of the thin glass ribbon 1 and typically in the region of the impact of the
Kühlfluids beginnt. Das Schneidrad wird mit der Cooling fluid begins. The cutting wheel comes with the
Glasoberfläche also kurzzeitig in Kontakt gebracht und fügt dem Glasband eine Initialverletzung in Form eines Anrisses zu, während die weitere Rissbildung und Rissfortpflanzung durch den mittels der Erwärmung mit dem Laser und der nachfolgenden Kühlung durch das Kühlfluid erzeugten Glass surface so briefly brought into contact and adds the glass ribbon an initial injury in the form of a tear, while the further cracking and crack propagation produced by the means of heating with the laser and the subsequent cooling by the cooling fluid
Temperaturgradienten erfolgt. Um das definierte Einbringen des Anrisses zu gewährleisten wird das Glasband auf der dem Rädchen abgewandten Seite von einer Walze 93 als Gegenlager 12 unterstützt. Als Gegenlager 12 können auch andere Temperature gradient occurs. In order to ensure the defined introduction of the tear, the glass ribbon is supported on the side facing away from the wheel by a roller 93 as an abutment 12. As an abutment 12 can also others
Einrichtungen oder Mittel zum Einsatz kommen. Möglich ist beispielsweise auch, die Ritzeinrichtung über der Facilities or means are used. It is also possible, for example, the scoring over the
Levitationsunterlage 3 anzuordnen. In diesem Fall bildet dann die Levitationsunterlage 3 das Gegenlager. Die Levitation pad 3 to order. In this case, the levitation pad 3 forms the counter bearing. The
Andruckkraft des Ritzrads 91 liegt vorzugsweise bei kleiner
als 4 N, besonders bevorzugt bei kleiner 1,5 N. Pressure force of the scoring wheel 91 is preferably smaller as 4 N, more preferably at less than 1.5 N.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders für das The inventive method is particularly for the
Abtrennen sehr langer Randbereiche oder Borten, Separating very long edge areas or borders,
dementsprechend besonders für das randseitige Zuschneiden langer Glasbänder geeignet. Insbesondere ist in Accordingly, particularly suitable for the edge cutting of long glass bands. In particular, in
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Glasband 1 eine Länge von mindestens 10 Metern, insbesondere im Development of the invention provided that the glass ribbon 1 has a length of at least 10 meters, in particular in
Bereich von 10 bis 1000 Metern aufweist, wobei Randbereiche in Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1 abgetrennt werden. Range of 10 to 1000 meters, wherein edge regions in the longitudinal direction 100 of the thin glass ribbon 1 are separated.
Der Levitationsunterlage 3 wird mittels einer Druckquelle, wie etwa einer Pumpe 33 ein komprimiertes Fluid, The levitation pad 3 is a compressed fluid by means of a pressure source, such as a pump 33,
vorzugsweise Luft zugeführt. Das komprimierte Fluid preferably supplied air. The compressed fluid
entweicht durch Öffnungen an dessen dem Dünnglasband 1 zugewandten Oberfläche, so dass sich ein Gaspolster escapes through openings on its surface facing the thin glass band 1, so that a gas cushion
zwischen dem Dünnglasband 1 und der Oberfläche der between the thin glass ribbon 1 and the surface of
Levitationsunterlage 3 bildet, welches das Dünnglasband 1 trägt und lagert. Anstelle einer Pumpe 33 ist Levitationsunterlage 3 forms, which carries the thin glass ribbon 1 and stores. Instead of a pump 33 is
beispielsweise ein Reservoir mit komprimiertem Fluid denkbar. Weiterhin kann auch ein Reservoir und/oder eine Drossel der Pumpe 33 und der Levitationsunterlage 3 For example, a reservoir with compressed fluid conceivable. Furthermore, a reservoir and / or a throttle of the pump 33 and the Levitationsunterlage 3
zwischengeschaltet sein, um einen gleichmäßigen be intermediate to a uniform
Ausgangsdruck bereitzustellen. Das Dünnglasband 1 wird also in der Umgebung des Schneidprozesses durch Gaslevitation schwebend transportiert, so dass einerseits die To provide output pressure. The thin glass ribbon 1 is thus transported floating in the vicinity of the cutting process by gas levitation, so that on the one hand the
Umgebungsluft als thermischer Isolator wirkt und Ambient air acts as a thermal insulator and
andererseits die gesamte Rayleighlänge des Laserfokus als Schneidbereich ausgenutzt werden kann. Vorzugsweise wird der Volumenstrom des Levitationstransportes entsprechend der Glasdicke und der sich daraus ergebenden Gewichtskraft über den Druck des komprimierten Fluids angepasst, um eine
optimale Lage des Bandes im Arbeitsvolumen der Laser 72 einzustellen. Für die bevorzugten Glasdicken des On the other hand, the entire Rayleighlänge of the laser focus can be exploited as a cutting area. Preferably, the volume flow of the levitation transport is adjusted according to the glass thickness and the resulting weight force via the pressure of the compressed fluid to a optimal position of the band in the working volume of the laser 72 set. For the preferred glass thickness of the
Dünnglasbands 1 von kleiner 400 pm, vorzugsweise kleiner 200 pm, liegt gemäß einer Ausführungsform der Druck des der Levitationsunterlage zugeführten Fluids im Bereich von 0,1 bis 4 bar, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2 bar, besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1,0 bar. Thin glass bands 1 of less than 400 pm, preferably less than 200 pm, according to one embodiment, the pressure of the fluid supplied to the levitation pad in the range of 0.1 to 4 bar, preferably in the range of 0.1 to 2 bar, particularly preferably in the range of 0 , 2 to 1.0 bar.
Die Transporteinrichtung 5 umfasst gemäß einer The transport device 5 comprises according to a
Ausführungsform, wie auch in Fig. 1 dargestellt, ein oder mehrere Transportbänder 50, 51. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird dabei mittels der Transporteinrichtung 5 eine zumindest im Bereich der Levitationsunterlage 3 wirkende Zugspannung auf das Dünnglasband 1 ausgeübt, wobei die Zugspannung in Längsrichtung 100 des Dünnglasbands liegt. Während des Transportprozesses wird das Glasband 1 also unter Zugspannung gehalten. Dies ist unter anderem günstig, um Undefinierte Transport zustände, wie lokale Deformationen oder Höhenänderungen beim Embodiment, as also shown in Fig. 1, one or more conveyor belts 50, 51. According to one embodiment of the invention by means of the transport device 5 acting at least in the levitation pad 3 tensile stress is exerted on the thin glass ribbon 1, wherein the tensile stress in the longitudinal direction 100th the thin glass band is located. During the transport process, the glass ribbon 1 is thus held under tension. This is favorable, among other things, to undefined transport conditions, such as local deformations or changes in altitude
Levitationstransport zu vermeiden. Dazu wird von den einzelnen Transporteinheiten vor und nach dem Avoid levitation transport. This is done by the individual transport units before and after the
Laserschneidprozess eine vorzugsweise von Einheit zu Laser cutting a preferably from unit to
Einheit wachsende Zugspannung auf das Band aufgebracht. Die Transporteinheiten der Transporteinrichtung 5 umfassen bevorzugt ein oder mehrere Transportbänder. Im Beispiel der Fig. 1 sind zwei Transportbänder, wobei das Transportband 50 in Transportrichtung vor und das Transportband 51 in Transportrichtung hinter der Levitationsunterlage 3 Unit applied increasing tension on the tape. The transport units of the transport device 5 preferably comprise one or more conveyor belts. In the example of FIG. 1, two conveyor belts, wherein the conveyor belt 50 in the transport direction and the conveyor belt 51 in the transport direction behind the levitation pad. 3
angeordnet sind. Besonders günstig ist es, wenn ein are arranged. It is particularly favorable if a
Transportband, welches in Transportrichtung vor der Transport belt, which in the transport direction in front of the
Levitationsunterlage 3 angeordnet ist (im Beispiel der Fig.
1 also das Transportband 50), eine Unterdruckansaugung 53 aufweist, um das Dünnglasband am Transportband Levitationsunterlage 3 is arranged (in the example of FIG. 1, the conveyor belt 50), a vacuum suction 53, to the thin glass ribbon on the conveyor belt
festzusaugen. Dies ermöglicht die Ausübung hinreichend hoher Zugkräfte, ohne dass diese sich gegebenenfalls auf vorgelagerte Prozessschritte, wie beispielsweise einemfestzusaugen. This allows the exercise of sufficiently high tensile forces, without these possibly on upstream process steps, such as a
Ziehprozess aus einer Schmelze oder einem Vorkörper, oder auch einem Abwickeln des Dünnglasbands von einer Rolle auswirken . Generell, ohne Beschränkung auf das spezielle Pulling process from a melt or a preform, or even unwinding of the thin glass ribbon from a roll impact. Generally, without limitation to the specific
Ausführungsbeispiel der Fig. 1, ist es für das Embodiment of Fig. 1, it is for the
erfindungsgemäße Spannungsrisstrennen günstig, wenn die im Bereich der Levitationsunterlage 3 auf das Dünnglasband 1 ausgeübte Zugspannung in Längsrichtung höchstens 10 MPa beträgt. Weiterhin wird auch eine Zugspannung von Stress risers according to the invention are favorable if the tensile stress exerted in the region of the levitation pad 3 on the thin glass ribbon 1 is at most 10 MPa in the longitudinal direction. Furthermore, a tensile stress of
mindestens 0,5 MPa bevorzugt, um das Dünnglasband 1 gut in seiner vorgesehenen vertikalen Lage fixieren zu können. Besonders bevorzugt wird eine Zugspannung entlang der Längsrichtung 100 im Bereich von 0,8 MPa bis 3,5 MPa. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Bereich der at least 0.5 MPa preferred in order to fix the thin glass ribbon 1 well in its intended vertical position can. Particularly preferred is a tensile stress along the longitudinal direction 100 in the range of 0.8 MPa to 3.5 MPa. According to one embodiment is in the field of
Levitationsunterlage 3, hier speziell im Auftreffbereich des Kühlfluids eine Zugspannung von 2 MPa ausgeübt. Levitationsunterlage 3, here especially in the impingement of the cooling fluid a tensile stress of 2 MPa exercised.
Alternativ zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann die Levitationsunterlage auch eine ebene Oberfläche 30 oder eine Oberfläche 30 mit einer Krümmungsachse 31 mit einer Komponente entlang der Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1, vorzugsweise parallel zur Längsrichtung 100 aufweisen. Insbesondere wird dabei eine wie in Fig. 2 gezeigte konvex gekrümmte Oberfläche bevorzugt. Eine solche As an alternative to the embodiment shown in FIG. 1, the levitation pad may also have a planar surface 30 or a surface 30 with a curvature axis 31 with a component along the longitudinal direction 100 of the thin glass ribbon 1, preferably parallel to the longitudinal direction 100. In particular, a convexly curved surface as shown in FIG. 2 is preferred. Such
Levitationsunterlage 3, die eine Krümmungsachse entlang der Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1 aufweist, zeigt die
perspektivische Ansicht der Fig. 2. Die Levitationsunterlage 3, which has a curvature axis along the longitudinal direction 100 of the thin glass ribbon 1, shows the perspective view of Fig. 2. The
Levitationsunterlage 30 mit eben ausgebildeter oder mit Krümmungsachse parallel zur Längsrichtung konvex gekrümmter Oberfläche führt zu einer Wölbung des Dünnglasbands 1, deren Krümmungsachse ebenfalls in Längsrichtung 100 des Dünnglasbands verläuft. Im Falle einer ebenen Oberfläche ergibt sich die Aufwölbung des Dünnglases durch den Verlauf des Druckfeldes. An den gegenüberliegenden Kanten mit den abzutrennenden Borten ist der Druck durch entweichendes Gas geringer, so dass der Abstand zur Levitationsunterlage 3 hier geringer ist. Fig. 3 zeigt hierzu schematisch in Levitationsunterlage 30 with flat or curved parallel to the longitudinal axis convex curved surface leads to a curvature of the thin glass ribbon 1, the axis of curvature also extends in the longitudinal direction 100 of the thin glass ribbon. In the case of a flat surface, the bulge of the thin glass results through the course of the pressure field. At the opposite edges with the borders to be separated from the pressure from escaping gas is lower, so that the distance to the levitation pad 3 is lower here. Fig. 3 shows this schematically in
Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1 betrachtet die Longitudinal direction 100 of the thin glass ribbon 1 considers the
Levitationsunterlage 3 mit dem darauf gelagerten Levitation pad 3 with the stored on it
Dünnglasband 1. Die verdickten Borten 10, 11 liegen dichter zur Oberfläche 30, während sich der Mittenbereich des Thin Glass Band 1. The thickened ribbons 10, 11 are closer to the surface 30, while the center area of the
Dünnglasbands 1 aufwölbt. Bei beiden Ausführungsformen der Fig. 2 und Fig. 3 ergibt sich mithin eine Wölbung des Thin glass bands 1 bulges. In both embodiments of FIGS. 2 and 3, therefore, a curvature of the
Dünnglasbands 1, dessen Krümmungsachse in Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1 liegt. Dies führt zu einer mechanischen Spannungsdifferenz zwischen Oberseite 101 und Unterseite 102 des Dünnglasbands 1. Insbesondere entsteht an der Thin glass bands 1 whose axis of curvature lies in the longitudinal direction 100 of the thin glass band 1. This leads to a mechanical voltage difference between the upper side 101 and lower side 102 of the thin glass band 1. In particular, arises at the
Oberseite 101 des Dünnglasbands 1 eine Zugspannung Gquer mit Richtung quer, insbesondere senkrecht zur Längsrichtung 100 des Bands. Als Oberseite 101 wird im Sinne der Erfindung hier die von der Levitationsunterlage 3 abgewandte und als Unterseite 102 die der Levitationsunterlage 3 zugewandte Seite des Dünnglasbands 1 bezeichnet. Die Richtung der Zugspannung GqUer ist in den Fig. 2 und Fig. 3 zur Top 101 of the thin glass ribbon 1, a tensile stress G que r with direction transverse, in particular perpendicular to the longitudinal direction 100 of the band. In the sense of the invention, the upper side 101 is the side of the thin glass band 1 facing away from the levitation support 3 and the lower side 102 of the levitation support 3. The direction of the tension G qU he is in Figs. 2 and Fig. 3 to
Erläuterung eingezeichnet. Es ist besonders vorteilhaft, eine solche Zugspannung im Bereich der Levitationsunterlage 3, also dort, wo die Borten 10, 11 durch Explanation drawn. It is particularly advantageous, such a tensile stress in the region of the levitation pad 3, ie where the borders 10, 11 by
Spannungsrisstrennen abgetrennt werden, auszuüben, um die
Rissfortpflanzung zu unterstützen, selbst wenn die Wölbung und damit die entstehende Zugspannung nur klein sind. Die Zugspannung quer zur Längsrichtung führt dazu, dass auf das Rissende eine risserweiternde Kraft wirkt. Tension trunks are separated, exercise to the Crack propagation support, even if the curvature and thus the resulting tensile stress are small. The tensile stress transverse to the longitudinal direction causes a crack-expanding force acts on the crack end.
Demgegenüber sind die Spannungsdifferenzen in In contrast, the voltage differences in
Längsrichtung, anders als bei der aus der US 2013/0126576 AI bekannten Anordnung, nur gering. Zwar wird, wie oben erläutert, das Anlegen einer in Längsrichtung wirkenden Zugkraft bevorzugt, diese wirkt aber gleichermaßen an Longitudinal direction, unlike the arrangement known from US 2013/0126576 AI, only small. Although, as explained above, the application of a longitudinal tensile force is preferred, but this acts equally
Oberseite 101 und Unterseite 102 des Dünnglasbands 1. Top 101 and bottom 102 of the thin glass ribbon. 1
Insbesondere ist daher gemäß einer bevorzugten In particular, therefore, according to a preferred
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Embodiment of the invention provided that the
Dünnglasband 1 so geführt wird, dass im Bereich der Thin glass band 1 is guided so that in the area of
Levitationsunterlage 3 eine Differenz von weniger als 0,25 MPa zwischen mechanischen, in Längsrichtung 100 des Bands wirkenden Spannungen an Oberseite 101 und Unterseite 102 vorliegt . Vorzugsweise gilt weiterhin, dass mit einer in Levitation pad 3 is a difference of less than 0.25 MPa between mechanical, acting in the longitudinal direction 100 of the tape stresses on top 101 and bottom 102 is present. Preferably, furthermore, that with a in
Längsrichtung ausgeübten Zugkraft auf das Dünnglasband im Bereich der Levitationsunterlage 3 das Verhältnis Δσ/σ kleiner als 0,5 ist. Dabei ist Δσ die Differenz der in Längsrichtung wirkenden Zugspannungen an Oberseite 101 und Unterseite 102 und σ die durch die angelegte Zugkraft in Längsrichtung erzeugte Zugspannung. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis Δσ/σ weniger als 0,125. Longitudinally applied tensile force on the thin glass band in the area of the levitation pad 3, the ratio Δσ / σ is less than 0.5. Δσ is the difference between the longitudinal tensile stresses on the upper side 101 and lower side 102 and σ the tensile stress generated by the applied tensile force in the longitudinal direction. Preferably, the ratio Δσ / σ is less than 0.125.
Die durch die mit der erfindungsgemäßen Führung des By the with the leadership of the invention
Dünnglasbands 1 über der Levitationsunterlage 3 bewirkteThin glass bands 1 over the levitation pad 3 caused
Zugspannung an einer der Seiten des Dünnglasbands 1 eignet sich besonders auch für das Abtrennen der Borten bei
Gläsern mit geringem Temperaturausdehnungskoeffizienten. Die hier thermisch mit Laser und Kühlfluid induzierten Zugspannungen sind entsprechend des kleineren Tensile stress on one of the sides of the thin glass strip 1 is particularly suitable for separating the borders Glasses with a low coefficient of thermal expansion. The thermally induced here with laser and cooling fluid tensile stresses are corresponding to the smaller
Ausdehnungskoeffizienten geringer. Insbesondere betrifft dies Gläser mit linearen Temperaturausdehnungskoeffizienten CC<4*10~6 Kr1. Solche Gläser sind beispielsweise alkalifreie Borosilikatgläser, die einen linearen Expansion coefficient lower. In particular, this relates to glasses with linear coefficients of thermal expansion CC <4 * 10 ~ 6 Kr 1 . Such glasses are, for example, alkali-free borosilicate glasses which have a linear
Temperaturausdehnungskoeffizienten von kleiner als 3,5*10~6 K 1 aufweisen. Vorzugsweise wird hier im Bereich der Temperature expansion coefficient of less than 3.5 * 10 ~ 6 K 1 have. Preferably, here in the field of
Levitationsunterlage 3, insbesondere am Auftreffpunkt 70 des Laserstrahls 7 durch Wölbung des Dünnglasbands 1 eine Zugspannung senkrecht zur Längsrichtung 100 ausgeübt, so dass das Verhältnis σ/ von Zugspannung σ zu linearem Levitation pad 3, in particular at the point of incidence 70 of the laser beam 7 by curvature of the thin glass ribbon 1 a tensile stress perpendicular to the longitudinal direction 100 exerted, so that the ratio σ / of tensile stress σ to linear
Temperaturausdehnungskoeffizienten CC mindestens 0,07*10~6 MPa*K_1 beträgt. Thermal expansion coefficient CC is at least 0.07 * 10 ~ 6 MPa * K _1 .
Mit der durch die Erwärmung mittels des Lasers und With the heating by means of the laser and
anschließender Abkühlung durch den Kühlstrahl erzeugten Temperaturdifferenz verbunden ist die mechanische Spannung σ =—CTE■ E■AT subsequent cooling caused by the cooling jet temperature difference is the mechanical stress σ = -CTE ■ E ■ AT
(l) 2 (l) 2
In dieser Gleichung bezeichnet der Faktor CTE den linearen Temperaturausdehnungskoeffizienten, E den Elastizitätsmodul des Glases und ΔΤ die erzeugte Temperaturdifferenz. Diese Spannung führt dann zum Rissfortschritt, wenn sie größer ist als die minimale Bruchspannung
In this equation, the factor CTE denotes the linear coefficient of thermal expansion, E the modulus of elasticity of the glass and ΔΤ the temperature difference produced. This stress then leads to crack propagation if it is greater than the minimum breaking stress
In dieser Beziehung bezeichnet der Parameter Kic die In this regard, the parameter Kic denotes the
Bruchzähigkeit und der Parameter a die kritische Risslänge.
Die kritische Risslänge entspricht der halben Rissbreite Die Bruchzähigkeit Kic wird auch als kritischer Fracture toughness and the parameter a the critical crack length. The critical crack length corresponds to half the crack width The fracture toughness Ki c is also considered more critical
Spannungsintensität sfaktor bezeichnet. Besonders Stress intensity sfaktor denotes. Especially
vorteilhafte Schneideigenschaften ergeben sich dabei für eine Spannung advantageous cutting properties arise for a voltage
σ > -σπ σ> -σ π
(3) (3)
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird also mittels des Lasers und des Kühlstrahls eine Temperaturdifferenz erzeugt, welche unter Kombination der Gleichungen (1) bis (3) mindestens den Wert
aufweist . According to one embodiment of the invention, therefore, a temperature difference is generated by means of the laser and the cooling beam, which, with the combination of equations (1) to (3), at least the value having .
Die Vorrichtung 2 kann über eine Steuereinrichtung The device 2 can via a control device
verfügen, die Steuer- und Regelvorgänge des dispose of the control processes of the
erfindungsgemäßen Verfahrens steuert. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise den Andruck der Ritzeinrichtung inventive method controls. The control device can, for example, the pressure of the scoring device
und/oder das Entfernen oder Abheben der Ritzeinrichtung steuern. Weitere Beispiele sind eine Leistungsregelung des Lasers, eine Durchflussregelung der Kühlstrahlerzeuger 14, eine Druckregelung für die Levitat ionsunterlage 3, eineand / or control the removal or lifting of the scoring device. Further examples are a power control of the laser, a flow control of the cooling jet generator 14, a pressure control for the Levitationsunterlage 3, a
Einstellung einer in Längsrichtung auf das Dünnglasband 1 wirkenden Zugkraft. Adjustment of a tensile force acting on the thin glass ribbon 1 in the longitudinal direction.
Als Laser 72 zur Erzeugung eines Laserstrahls 7 ist As a laser 72 for generating a laser beam 7 is
beispielsweise ein C02~Laser geeignet. Bei dem in Fig. 1
gezeigten Beispiel sind dabei zwei Laser 72 vorgesehen, um die Trennungslinien zur Abtrennung der Borten 10, 11 an beiden Kanten des Dünnglasbands 1 zu erwärmen. Bevorzugte Laserleistungen liegen dabei, ohne Beschränkung auf einen bestimmten Lasertyp im Bereich bis 200W. For example, a C02 ~ laser suitable. In the in Fig. 1 In this case, two lasers 72 are provided in order to heat the dividing lines for the separation of the borders 10, 11 at both edges of the thin glass ribbon 1. Preferred laser powers are without limitation to a specific laser type in the range up to 200W.
Der initial vorgeschädigte Oberflächenbereich des The initially damaged surface area of the
Dünnglasbands 1 wird durch den Vorschub mittels der Thin glass bands 1 is by the feed by means of
Transporteinrichtung 5 in den Fokus 71 des Lasers, wie etwa eines C02~Lasers gebracht und dort durch die eingetragene Laserenergie auf eine Temperatur T < Tg erwärmt und anschließend durch Aufsprühen eines Aerosols mittels eines Aerosolerzeugers 141 schnell abgekühlt. Der Aerosolerzeuger 141 und damit der austretende Aerosolstrahl 161 sind gemäß einer Ausführungsform unter einem Winkel im Bereich von - 20° bis +20° gegenüber der Oberflächennormale des Transport device 5 in the focus 71 of the laser, such as a C02 ~ laser brought and there heated by the registered laser energy to a temperature T <T g and then rapidly cooled by spraying an aerosol by means of an aerosol generator 141. The aerosol generator 141 and thus the exiting aerosol jet 161 are, according to one embodiment, at an angle in the range of -20 ° to + 20 ° with respect to the surface normal of the
Dünnglasbands, beziehungsweise entsprechend auch der Thin glass bands, or accordingly also the
Normale der Oberfläche der Levitationsunterlage 3 geneigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Aerosolerzeuger 141 unter einem Winkel von 7° gegen die Glasbandnormale Normal of the surface of the levitation pad 3 inclined. According to one embodiment, the aerosol generator 141 is at an angle of 7 ° to the glass ribbon normal
geneigt. Insbesondere wird eine Neigung bevorzugt, bei welcher der Aerosolstrahl 161 eine inclined. In particular, an inclination is preferred in which the aerosol jet 161 a
Geschwindigkeitskomponente antiparallel zur Velocity component antiparallel to
Transportrichtung hat. Transport direction has.
Durch die Verwendung eines Kühlfluids, das By using a cooling fluid, the
Flüssigkeitströpfchen enthält, kann das vom Laserstrahl 7 erwärmte Glas sehr schnell wieder abgekühlt werden. Hierbei ist es günstig, wenn der Abstand zwischen Laserspot und Kühlstrahlerzeuger 14, beziehungsweise genauer der Abstand des Auftreffpunkts 70 des Laserstrahls 7 zum Auftreffpunkt des Kühlstrahls 16 so gewählt wird, dass das gesamte
Volumen in Dickenrichtung des Glasbandes mittels Contains liquid droplets, the heated by the laser beam 7 glass can be cooled very quickly again. In this case, it is favorable if the distance between laser spot and cooling jet generator 14, or more precisely the distance of the point of incidence 70 of the laser beam 7 to the point of impact of the cooling jet 16, is chosen such that the entire Volume in the thickness direction of the glass ribbon by means
Wärmeleitung durchwärmt wurde. Heat conduction was warmed through.
Nach dem erfindungsgemäß durchgeführten lasergestützten Spannungsrisstrennen bewegen sich die Borten 10, 11 gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zunächst neben dem After the laser-assisted voltage riser according to the invention, the braids 10, 11 according to an embodiment of the invention initially move next to the
Dünnglasband 1 weiter und werden anschließend von Thin glass band 1 continue and are then from
Brechwalzen endgültig vom Dünnglasband 1 getrennt und einem Scherbenbunker zugeführt. Die Brechwalzen können an zwei gegenüberliegenden Positionen erhaben ausgeführt sein, um durch mechanische Spannungsüberhöhung das kontinuierliche Öffnen des Risses zu gewährleisten. Crushing rollers finally separated from the thin glass band 1 and fed to a shard bunker. The crushing rollers can be designed raised at two opposite positions, in order to ensure by mechanical stress exaggeration, the continuous opening of the crack.
Bei der Bearbeitung langer Dünnglasbänder zeigt sich allgemein, unabhängig von der Art und Weise des Auftrenn- Verfahrens, dass die Führung des Bandes problematisch sein kann, da das Band nur eine geringe Steifigkeit aufweist. Dadurch kann es zum seitlichen Verlaufen des Bands, sowie auch zu wellenförmigen Verbiegungen des Bandes kommen. When working with long thin glass bands, it is generally the case, irrespective of the manner of the severing method, that the guidance of the band can be problematic since the band has only a low degree of rigidity. This can lead to the lateral running of the band, as well as to wavy bending of the band.
Diese Effekte können den Schneidprozess stören und zu Ungenauigkeiten in den Maßen des Bandes führen. These effects can interfere with the cutting process and lead to inaccuracies in the dimensions of the tape.
Unabhängig davon, ob ein Kühlfluid vorgesehen wird oder welche Bestandteile bzw. Phasen das Kühlfluid umfasst können die in den Fig. 7 bis Fig. 9 beispielhaft Regardless of whether a cooling fluid is provided or which constituents or phases comprise the cooling fluid, those shown in FIGS. 7 to 9 can be used by way of example
dargestellten Ausführungsformen vorgesehen sein, mit welchen die vorgenannten Probleme gelöst werden können. illustrated embodiments may be provided with which the aforementioned problems can be solved.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung 2 zum Fig. 7 shows an example of a device 2 for
Auftrennen eines Dünnglasbands 1 entlang seiner Separating a thin glass ribbon 1 along its
Längsrichtung 100, in diesem Fall zum Abtrennen von Lengthwise 100, in this case for separating
Randbereichen, insbesondere von Borten 10, 11 eines
Dünnglasbands 1. Das mit der Vorrichtung 2 ausführbare Verfahren zum Auftrennen eines Dünnglasbands 1 entlang seiner Längsrichtung 100, in diesem Fall zum Abtrennen von Randbereichen, insbesondere von Borten 10, 11 eines Edge regions, in particular of borders 10, 11 of a Thin glass bands 1. The method that can be carried out with the apparatus 2 for separating a thin glass band 1 along its longitudinal direction 100, in this case for separating edge regions, in particular braids 10, 11 of a
Dünnglasbands 1 basiert allgemein, ohne Beschränkung auf die Verwendung eines Kühlstrahls darauf, dass ein Thin glass bands 1 is generally based on, without limitation, the use of a cooling jet
Dünnglasband 1 mit einer Dicke von höchstens 400 pm entlang dessen Längsrichtung 100 mittels einer Transporteinrichtung 5 über eine Levitationsunterlage 3 geführt wird, wobei im Bereich der Levitationsunterlage 3 ein Laserstrahl 7 auf das Dünnglasband 100 gerichtet wird, welcher das Thin glass ribbon 1 is guided with a thickness of at most 400 pm along the longitudinal direction 100 by means of a transport device 5 via a Levitationsunterlage 3, wherein in the area of Levitationsunterlage 3 a laser beam 7 is directed to the thin glass ribbon 100, which
Dünnglasband 1 am Auftreffpunkt 70 des Laserstrahls 7 aufheizt und an welchem das Dünnglasband 1 in Längsrichtung 100 vorbeibewegt wird, so dass der Laserstrahl 7 eine in Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1 verlaufende Spur 71 zeichnet und durch die lokale Aufheizung in Längsrichtung 100 entlang der Spur 71 des Laserstrahls 7 zu einer Thin glass ribbon 1 at the impact point 70 of the laser beam 7 heats up and on which the thin glass ribbon 1 in the longitudinal direction 100 is moved so that the laser beam 7 extends in the longitudinal direction 100 of the thin glass ribbon 1 track 71 and by the local heating in the longitudinal direction 100 along the track 71 of Laser beam 7 to a
Rissfortpflanzung des das Dünnglasband durchtrennenden Spannungsrisses 15 führt. Crack propagation of the thin glass ribbon severing stress crack 15 leads.
Die Transporteinrichtung 5, welche im Beispiel der Fig. 7 als Rollenförderer ausgebildet ist, umfasst allgemein eine Walzenanordnung 180, gemäß einer Weiterbildung der The transport device 5, which is designed as a roller conveyor in the example of FIG. 7, generally comprises a roller arrangement 180, according to a development of the
Erfindung wie im dargestellten Beispiel jeweils unmittelbar vor und hinter der Levitationsunterlage 3. Eine Invention as in the example shown immediately before and behind the Levitationsunterlage 3. A
Walzenanordnung 180 umfasst eine Förderwalze 182 zum Roller assembly 180 includes a conveyor roller 182 for
Vorschieben des Dünnglasbands 1 und eine gegenläufige und in Gegenüberstellung zur Förderwalze 182 angeordnete Advancing the thin glass ribbon 1 and an opposite and arranged in juxtaposition to the conveying roller 182
Gegenwalze 184 zum Andrücken des Dünnglasbands 1 an die Förderwalze 180. Das Dünnglasband 1 wird jeweils zwischen der Walzenanordnung 180 hindurch, mit anderen Worten zwischen der Förderwalze 182 und der Gegenwalze 184
hindurch entlang seiner Längsrichtung 100 vorgeschoben, vorzugsweise ohne Schlupf. Counter roll 184 for pressing the thin glass ribbon 1 to the conveying roller 180. The thin glass ribbon 1 is in each case between the roller assembly 180, in other words between the conveying roller 182 and the counter roller 184th passed along its longitudinal direction 100, preferably without slippage.
Das Dünnglasband wird demnach mit einer Walzenanordnung 180 am Einlauf der Anlage in diese hineingeschoben und durch die Anlage geführt. Dies erlaubt eine sichere Führung des Glasbands und ermöglicht es, unerwünschte seitliche The thin glass band is thus pushed with a roller assembly 180 at the inlet of the system in this and guided through the system. This allows for safe guidance of the glass ribbon and allows unwanted lateral
Auslenkung sowie Vibrationen zu minimieren. Optional kann ebenso wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 mittels eines Kühlstrahlerzeugers 14 ein Kühlfluid auf die vom Laserstrahl 7 erwärmte Spur 71 geblasen werden, so dass der vom Laserstrahl 7 erwärmte Bereich wieder abgekühlt wird und eine zusätzliche mechanische Spannung erzeugt wird, welche zur Fortpflanzung eines das Glasband 1 inMinimize deflection and vibration. Optionally, just as in the embodiment of FIG. 1, a cooling fluid can be blown onto the track 71 heated by the laser beam 7 so that the area heated by the laser beam 7 is cooled again and an additional mechanical stress is generated, which causes it to propagate one the glass ribbon 1 in
Längsrichtung 100 entlang der Spur 71 des Laserstrahls 7 durchtrennenden Spannungsrisses 15 führt. Lengthwise 100 along the track 71 of the laser beam 7 severing stress crack 15 leads.
Die Förderwalze 182 einer Walzenanordnung 180 ist The feed roller 182 of a roller assembly 180 is
vorzugsweise mit einem Antrieb, etwa einem Motor, preferably with a drive, such as a motor,
verbunden, während eine Gegenwalze 184 nicht zwangsläufig einen Antrieb benötigt. Die Gegenwalze 184 sorgt in erster Linie für den Andruck des Dünnglasbands 1, um ausreichend Reibung für den Vorschub zu gewährleisten. connected, while a counter-roller 184 does not necessarily require a drive. The counter roll 184 provides primarily for the pressure of the thin glass ribbon 1 to ensure sufficient friction for the feed.
Wie in Fig. 7 vereinfacht dargestellt, können insbesondere zwei Gegenwalzen 184 vorgesehen sein, welche jeweils im Randbereich des Dünnglasbands 1 abrollen. Mittels solcher randständiger Gegenwalzen 184 kann ein Zerkratzen des As shown in simplified form in FIG. 7, in particular two counter-rollers 184 can be provided, which in each case roll in the edge region of the thin-glass strip 1. By means of such marginal mating rollers 184, a scratching of the
Dünnglasbands 1 im Bereich zwischen den Gegenwalzen 184, d.h. im Gutglasbereich, vermieden werden. Ferner kann optional eine Driftkontrolle vorgesehen sein, dadurch, dass
ein unterschiedlich starker Andruck durch die randständigen Gegenwalzen 184 ausgeübt wird. Auf diese Weise kann das Dünnglasband 1 ggf. kontrolliert gelenkt werden. Die Förderwalzen 182 der Walzenanordnungen 180 vor und hinter der Levitationsunterlage 3 können einen gekoppelten Antrieb aufweisen, um einen synchronen Vorschub zu Thin glass bands 1 in the area between the counter rollers 184, ie in Gutglasbereich avoided. Furthermore, optionally a drift control can be provided, in that a different strong pressure by the marginal counter rollers 184 is exercised. In this way, the thin glass ribbon 1 can be controlled if necessary controlled. The conveyor rollers 182 of the roller assemblies 180 in front of and behind the levitation pad 3 may have a coupled drive to provide synchronous feed
gewährleisten . Andererseits kann mittels der beidseits der guarantee . On the other hand, by means of both sides of the
Levitationsunterlage 3 angeordneten Walzenanordnungen 180 eine im Bereich der Levitationsunterlage 3 wirkende Levitationsunterlage 3 arranged roller assemblies 180 a acting in the levitation pad 3
Zugspannung in Längsrichtung 100 auf das Dünnglasband 1 ausgeübt werden. Dazu kann vorgesehen sein, den Vorschub der Förderwalzen unterschiedlich einzustellen. Tensile stress in the longitudinal direction 100 are exerted on the thin glass ribbon 1. For this purpose, it may be provided to set the feed of the conveyor rollers differently.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung 2 zum Auftrennen eines Dünnglasbands 1 entlang seiner Fig. 8 shows another example of a device 2 for cutting a thin glass ribbon 1 along its
Längsrichtung 100, in diesem Fall zum Abtrennen von Lengthwise 100, in this case for separating
Randbereichen, insbesondere von Borten 10, 11 eines Edge regions, in particular of borders 10, 11 of a
Dünnglasbands 1. Das mit der Vorrichtung 2 ausführbare Verfahren zum Auftrennen eines Dünnglasbands 1 entlang seiner Längsrichtung 100, in diesem Fall zum Abtrennen von Randbereichen, insbesondere von Borten 10, 11 eines Thin glass bands 1. The method that can be carried out with the apparatus 2 for separating a thin glass band 1 along its longitudinal direction 100, in this case for separating edge regions, in particular braids 10, 11 of a
Dünnglasbands 1 basiert darauf, dass ein Dünnglasband 1 mit einer Dicke von höchstens 400 pm entlang dessen Thin glass bands 1 is based on the fact that a thin glass ribbon 1 with a thickness of at most 400 pm along its
Längsrichtung 100 mittels einer Transporteinrichtung 5 über eine Levitationsunterlage 3 geführt wird, wobei im Bereich der Levitationsunterlage 3 ein Laserstrahl 7 auf das Longitudinal direction 100 is guided by means of a transport device 5 via a Levitationsunterlage 3, wherein in the area of Levitationsunterlage 3, a laser beam 7 on the
Dünnglasband 100 gerichtet wird, welcher das Dünnglasband 1 am Auftreffpunkt 70 des Laserstrahls 7 aufheizt und an welchem das Dünnglasband 1 in Längsrichtung 100
vorbeibewegt wird, so dass der Laserstrahl 7 eine in Thin glass ribbon 100 is directed, which heats the thin glass ribbon 1 at the point of impact 70 of the laser beam 7 and on which the thin glass ribbon 1 in the longitudinal direction 100th is moved past, so that the laser beam 7 a in
Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1 verlaufende Spur 71 zeichnet und durch die lokale Aufheizung in Längsrichtung 100 entlang der Spur 71 des Laserstrahls 7 zu einer Traces 71 extending longitudinally 100 of the thin glass ribbon 1 and draws by the local heating in the longitudinal direction 100 along the track 71 of the laser beam 7 to a
Rissfortpflanzung des das Dünnglasband durchtrennenden Spannungsrisses 15 führt. Optional kann mittels eines Kühlstrahlerzeugers 14 ein Kühlfluid auf die vom Crack propagation of the thin glass ribbon severing stress crack 15 leads. Optionally, by means of a cooling jet generator 14, a cooling fluid to the from
Laserstrahl 7 erwärmte Spur 71 geblasen werden, so dass der vom Laserstrahl 7 erwärmte Bereich wieder abgekühlt wird und eine mechanische Spannung erzeugt wird, welche zur Fortpflanzung eines das Glasband 1 in Längsrichtung 100 entlang der Spur 71 des Laserstrahls 7 durchtrennenden Spannungsrisses 15 führt. Laser beam 7 heated track 71 are blown, so that the area heated by the laser beam 7 is cooled again and a mechanical stress is generated, which leads to the propagation of the glass ribbon 1 in the longitudinal direction 100 along the track 71 of the laser beam 7 severing stress crack 15.
Die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung 2 umfasst eine The device 2 shown in FIG. 8 comprises a
Gebläseeinrichtung 190 in Gegenüberstellung zur Blower 190 in juxtaposition to the
Levitationsunterlage 3, wobei die Gebläseeinrichtung 190 einen Gasstrom auf die Oberseite 101 des Dünnglasbands 1 bläst. Dadurch können sich über das Dünnglasband 1 Levitationsunterlage 3, wherein the blower 190 blows a gas stream on the top 101 of the thin glass ribbon 1. This can be on the thin glass ribbon 1
ausbreitende transversale Wellen gedämpft werden, die beispielsweise auf das Abbrechen der Borten 10, 11, mechanische Stöße oder Führungserschütterungen spreading transverse waves are attenuated, for example, the breaking off of the borders 10, 11, mechanical shocks or guide vibrations
zurückzuführen sein können. Diese Lösung kann alternativ oder zusätzlich zu der Ausführungsform gemäß Fig. 7 vorgesehen sein, um die Bandstabilität zu verbessern. can be attributed. This solution can be provided as an alternative or in addition to the embodiment according to FIG. 7 in order to improve the belt stability.
Während die Gebläseeinrichtung 190 einen Gasstrom auf die Oberseite 101 des Dünnglasbands 1 bläst, wird durch die Levitationsunterlage 3 ein Gasstrom auf die Unterseite 102 des Dünnglasbands 1 geblasen, so dass insgesamt ein While the blower 190 is blowing a gas flow onto the top 101 of the thin glass ribbon 1, a gas flow is blown onto the bottom 102 of the thin glass ribbon 1 by the levitation pad 3, so that a total of
beidseitiges Gaspolster gebildet wird. Die double-sided gas cushion is formed. The
Gebläseeinrichtung 190 und die Levitationsunterlage 3
bilden demnach einen pneumatischen Dämpfer für das Blower 190 and the Levitationsunterlage 3 thus form a pneumatic damper for the
Dünnglasband 1. Thin glass band 1.
Der Gebläseeinrichtung 190 wird mittels einer Druckquelle, z.B. einer Pumpe 33 ein komprimiertes Fluid, vorzugsweise Luft zugeführt. Ebenso wie die Levitationsunterlage 3 kann die Gebläseeinrichtung 190 kann eine Vielzahl von Öffnungen an einer dem Dünnglasband 1 zugewandten Oberfläche The fan 190 is powered by a pressure source, e.g. a pump 33, a compressed fluid, preferably supplied to air. Like the levitation pad 3, the blower 190 may have a plurality of openings on a surface facing the thin glass ribbon 1
aufweisen. Das komprimierte Fluid entweicht durch Öffnungen an dessen dem Dünnglasband 1 zugewandten Oberfläche, so dass sich ein Gaspolster zwischen dem Dünnglasband 1 und der Oberfläche der Gebläseeinrichtung 190 bildet, welches als Dämpfer für das Dünnglasband 1 wirkt. Hinsichtlich der Pumpe 33 bzw. alternativer Druckluftquellen gilt das zur Levitationsunterlage 3 Gesagte. Insbesondere können dieexhibit. The compressed fluid escapes through openings on its surface facing the thin glass band 1, so that a gas cushion forms between the thin glass band 1 and the surface of the blower 190, which acts as a damper for the thin glass band 1. With regard to the pump 33 or alternative sources of compressed air, what has been said about the levitation pad 3 applies. In particular, the
Levitationsunterlage 3 und die Gebläseeinrichtung 190 auch mit derselben Pumpe oder Druckluftquelle verbunden sein. Der Volumenstrom der Gebläseeinrichtung 190 kann somit dem der Levitationsunterlage 3, ggf. nach Abzug eines dem Levitationsunterlage 3 and the blower 190 may also be connected to the same pump or compressed air source. The volume flow of the blower 190 can thus the levitation pad 3, possibly after deduction of a
Glasgewicht entsprechenden Anteils, entsprechen. Glass weight corresponding proportion.
Bezugnehmend auf Fig. 9 umfasst eine Vorrichtung 2 zum Auftrennen eines Dünnglasbands 1 Walzenanordnungen 180 vor und hinter der Levitationsunterlage 3 sowie eine Referring to FIG. 9, an apparatus 2 for separating a thin glass ribbon 1 comprises roller assemblies 180 in front of and behind the levitation pad 3, as well as a
Gebläseeinrichtung 190 in Gegenüberstellung zur Blower 190 in juxtaposition to the
Levitationsunterlage 3. In dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel wird das Dünnglasband 1 nach Verlassen der Walzenanordnung 180 hinter der Levitationsunterlage 3, d.h. nach dem Levitation Pad 3. In the example shown in Fig. 9, after leaving the roller assembly 180, the thin glass ribbon 1 is placed behind the levitation pad 3, i. after this
Auftrennprozess , zur Entkopplung in eine Schlaufe 195 geführt und danach auf eine Rolle 200 aufgewickelt. Separation process, led to the decoupling in a loop 195 and then wound onto a roll 200.
Besonders für die Trennung dünner Gläser erweisen sich
weiterhin bestimmte Strahlprofile als günstig, um einen Temperaturgradienten zwischen Oberseite 101 und Unterseite 102 zu erzeugen. Ein solcher Temperaturgradient ist Especially for the separation of thin glasses prove Furthermore, certain beam profiles as low to produce a temperature gradient between top 101 and bottom 102. Such a temperature gradient is
besonders vorteilhaft, um eine hohe Richtungsstabilität bei der Rissfortpflanzung zu erzielen. particularly advantageous to achieve a high directional stability in the crack propagation.
Dazu ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung allgemein, ohne Beschränkung auf die Verwendung eines Kühlstrahls ein Verfahren zum Trennen von Dünnglas, insbesondere eines Dünnglasbands 1, mit einer Dicke kleiner als 400 pm, vorzugsweise kleiner als 250 pm, vorgesehen, bei welchem das Dünnglas entlang einer eine Trennlinie bildende Spur 71 entlang einer Vorschubrichtung, nämlich der Längsrichtung 100, fortschreitend mit einem Laserstrahl 7 erwärmt wird, so dass durch den so hergestellten Temperaturunterschied des erwärmten Glases zum umgebenden Glas eine mechanische Spannung im Glas erzeugt wird und ein Riss in Form eines Spannungsrisses 15 sich der mechanischen Spannung folgend entlang der Trennlinie fortpflanzt und das Dünnglas For this purpose, according to an embodiment of the invention is generally, without limitation to the use of a cooling jet, a method for separating thin glass, in particular a thin glass ribbon 1, having a thickness of less than 400 .mu.m, preferably less than 250 .mu.m, provided in which the thin glass along a a parting line forming track 71 along a feed direction, namely the longitudinal direction 100, is heated progressively with a laser beam 7, so that by the thus produced temperature difference of the heated glass to the surrounding glass, a mechanical stress is generated in the glass and a crack in the form of a stress crack 15 following the mechanical stress propagates along the dividing line and the thin glass
durchtrennt, wobei der Laserstrahl 7, z.B. mittels einer Strahlformungsoptik, so geformt wird, dass dessen severed, the laser beam 7, e.g. by means of a beam shaping optics, is shaped so that its
Strahlprofil 73 eine langgestreckte Form aufweist, und wobei der Laserstrahl 7 so auf die Oberfläche des Beam profile 73 has an elongated shape, and wherein the laser beam 7 so on the surface of the
Dünnglases gerichtet wird, dass die Längsrichtung 74 des Strahlprofils 73 in Vorschubrichtung liegt, und wobei die langgestreckte Form des Strahlprofils asymmetrisch ist, so dass sich der Intensitätsverlauf an den Enden 75, 76 des Strahlprofils 73 unterscheidet, derart, dass der Anstieg der Intensität an dem das Dünnglas zuerst überstreichenden vorderen Ende 75 steiler ist, als der Abfall der Intensität des gegenüberliegenden hinteren Endes 76.
Fig. 10 zeigt beispielhaft ein vorstehend beschriebenes Strahlprofil 73 zusammen mit der Längsrichtung 100 des Dünnglasbands 1. Die langgestreckte Form des Strahlprofils ist asymmetrisch wobei sich die Enden 75, 76 des Thin glass is directed that the longitudinal direction 74 of the beam profile 73 is in the feed direction, and wherein the elongated shape of the beam profile is asymmetrical, so that the intensity profile at the ends 75, 76 of the beam profile 73 differs, such that the increase of the intensity at the the thin glass first sweeping forward end 75 is steeper than the drop in intensity of the opposite rear end 76. 10 shows, by way of example, a beam profile 73 described above, together with the longitudinal direction 100 of the thin glass band 1. The elongate shape of the beam profile is asymmetrical, with the ends 75, 76 of the beam profile
Strahlprofils unterscheiden, wobei das vordere Ende 75, welches beim Vorschub das Glas zuerst überstreicht, durch eine quer zur Vorschubrichtung 100 verlaufende Kante 77 gebildet wird. Weiterhin weist das hintere Ende 76 des Strahlprofils 73 eine stetig zum Ende hin abfallende Distinguish beam profile, wherein the front end 75, which sweeps over the first glass during the feed, is formed by a transversely to the feed direction 100 extending edge 77. Furthermore, the rear end 76 of the beam profile 73 has a steadily decreasing towards the end
Intensität auf. Das Strahlprofil weist damit auch eine zum hinteren Ende 76 hin zulaufende Form auf. Beispielsweise kann das Strahlprofil 73 zum Ende 76 hin elliptisch oder spitz zulaufen. Die Verwendung eines solchen asymmetrischen Strahlprofils erhöht die Prozessstabilität und damit auch die Festigkeit und den definierten Verlauf der hergestellten Glaskanten. Die Form des Profils kann in einfacher Weise beispielsweise durch Maskieren oder Abschatten eines Endes des Laserspots hergestellt werden. Intensity. The beam profile thus also has a shape tapering towards the rear end 76. For example, the beam profile 73 can be elliptical or pointed towards the end 76. The use of such an asymmetric beam profile increases the process stability and thus also the strength and the defined course of the produced glass edges. The shape of the profile can be easily produced, for example, by masking or shadowing one end of the laser spot.
Außerdem ist es günstig, das Strahlprofil und damit das Temperaturprofil so auszubilden, dass eine Führung der Rissfortpflanzung erzielt wird, so dass der Riss stabil der Vorschubrichtung folgt und nicht seitlich ausbricht. Auch dies erweist sich gerade bei dünnen Gläsern als schwierig, da der Spannungsgradient, der durch die Erwärmung aufgebaut werden kann, ohnehin kleiner ist, als bei dicken Gläsern. Hierzu ist gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung ein Verfahren zum Trennen von Dünnglas, insbesondere eines Dünnglasbands 1, mit einer Dicke kleiner als 400 pm,
vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich von 5 pm bis In addition, it is favorable to design the beam profile and thus the temperature profile in such a way that a guidance of the crack propagation is achieved so that the crack stably follows the feed direction and does not break off laterally. Again, this proves to be difficult especially for thin glasses, since the voltage gradient, which can be built up by the heating, anyway smaller than thick glasses. For this purpose, according to a further development of the invention, a method for separating thin glass, in particular a thin glass strip 1, having a thickness of less than 400 μm, preferably with a thickness in the range of 5 pm to
150 pm, bei welchem das Dünnglas entlang einer eine 150 pm, at which the thin glass along a
Trennlinie 203 bildenden Spur 71 fortschreitend erwärmt wird, wobei das Erwärmen des Glases durch die Energie zumindest einer Energiequelle innerhalb eines Dividing line 203 forming track 71 is progressively heated, wherein the heating of the glass by the energy of at least one energy source within a
Einwirkfeldes 204 dieser Energiequelle, vorzugsweise durch die Energie zumindest eines Laserstrahls 7 innerhalb des Laserspots dieses Laserstrahls 7, auf dem Dünnglas erfolgt, wobei das Einwirkfeld 204 entlang der Trennlinie 203 über das Dünnglas bewegt wird, so dass durch den Einwirkfeldes 204 this energy source, preferably by the energy of at least one laser beam 7 within the laser spot of this laser beam 7, is carried out on the thin glass, the Einwirkfeld 204 along the dividing line 203 is moved over the thin glass, so that through the
Temperaturgradienten des mittels der zumindest einen Temperature gradient of the means of at least one
Energiequelle aufgeheizten Glases zum umgebenden Glas eine mechanische Spannung im Glas erzeugt wird, durch welche ein Riss in Form eines Spannungsrisses 15 sich der mechanischen Spannung folgend entlang der Trennlinie 203 fortpflanzt, und wobei zwei Teilbereiche des Einwirkfelds 204 lateral beabstandet zur Trennlinie 203 sind, und im Einwirkfeld 204 einen Ausschnitt 214 einrahmen, durch welchen die Heated glass to the surrounding glass, a mechanical stress is generated in the glass, through which a crack in the form of a stress crack 15 propagates along the dividing line 203 following the mechanical stress, and wherein two portions of the Einwirkfelds 204 laterally spaced from the dividing line 203, and Einwirkfeld 204 einrahmen a section 214 through which the
Trennlinie 203 läuft, derart, dass im Abschnitt dieser Beabstandung Bereiche des Dünnglases neben der TrennlinieDividing line 203 runs, such that in the portion of this spacing areas of the thin glass adjacent to the dividing line
203 stärker erwärmt werden, als Bereiche auf der Trennlinie 203, und wobei das Einwirkfeld 204 so geformt ist, dass bei Bewegung des Dünnglases entlang der Trennlinie 203 diese Teilbereiche in Bewegungsrichtung des Dünnglases 203 are heated more strongly than areas on the parting line 203, and wherein the Einwirkfeld 204 is formed so that when moving the thin glass along the parting line 203, these portions in the direction of movement of the thin glass
zusammenlaufen und sich auf der Trennlinie 203 treffen. converge and meet on the dividing line 203.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann insbesondere auch derart hergerichtet sein, dass das Dünnglas entlang einer eine Trennlinie 203 bildenden Spur 71 fortschreitend erwärmt wird, wobei das Erwärmen des Glases mittels zweier Energiequellen, insbesondere zweier Laserstrahlen, erfolgt, welche jeweils in einem Auftreffgebiet 211, 212 auf das
Glas treffen, wobei das Einwirkfeld 204 zumindest von dem ersten und dem zweiten Auftreffgebiet gebildet wird, und wobei die Energiequellen so auf das Glas gerichtet werden, dass die Auftreffgebiete 211, 212 in Richtung senkrecht zur Trennlinie 203 lateral zueinander versetzt sind, wobei die beiden Auftreffgebiete 211, 212 sich in einem In particular, the method described above can also be prepared in such a way that the thin glass is progressively heated along a track 71 forming a parting line 203, wherein the heating of the glass takes place by means of two energy sources, in particular two laser beams, each in an impact area 211, 212 the Glass, wherein the Einwirkfeld 204 is at least formed by the first and the second impact area, and wherein the energy sources are directed to the glass, that the impact areas 211, 212 are offset in the direction perpendicular to the separation line 203 laterally to each other, wherein the two impact areas 211, 212 in one
Überlappungsgebiet 213 überschneiden, so dass die Overlap area 213 overlap, so that the
Trennlinie 203 durch dieses Überlappungsgebiet 213 läuft und durch den Temperaturunterschied des mittels der Dividing line 203 passes through this overlap area 213 and by the temperature difference of the means of
Energiequellen aufgeheizten Glases zum umgebenden Glas, insbesondere zum entlang der Trennlinie 203 in das Energy sources heated glass to the surrounding glass, in particular along the dividing line 203 in the
Überlappungsgebiet einlaufenden Glas eine mechanische Overlap area incoming glass a mechanical
Spannung im Glas erzeugt wird, durch welche ein Riss in Form eines Spannungsrisses 15 sich der mechanischen Stress is generated in the glass, through which a crack in the form of a stress crack 15 of the mechanical
Spannung folgend entlang der Trennlinie 203 fortpflanzt. Following voltage along the dividing line 203 propagates.
Fig. 11 (a) zeigt allgemein zwei Auftreffgebiete 211, 212, die zusammen ein Einwirkfeld oder Einwirkzone 204 bilden. Aufgrund der zueinander schrägen Ausrichtung der beiden Auftreffgebiete 211, 212 befindet sich zwischen diesen beiden Gebieten ein Ausschnitt 214. Die Auftreffgebiete 211, 212 überlappen sich in einem Überlappungsbereicht 213. In diesem Bereich wird dementsprechend auch die höchste Energiedichte erzielt. Durchläuft das Glas nun diesen Fig. 11 (a) generally shows two impact areas 211, 212 which together form an impact field or zone 204. Due to the mutually oblique orientation of the two impact regions 211, 212, a cutout 214 is located between these two regions. The impact regions 211, 212 overlap in an overlap region 213. Accordingly, the highest energy density is also achieved in this region. The glass now passes through this
Überlappungsbereich 213, kommt es zu einem sehr steilen Temperaturanstieg gegenüber dem kalten Glas, welches entlang der Trennlinie 203 in den Überlappungsbereich einläuft. Entsprechend kommt es hier zu einem hohen Overlap area 213, there is a very steep increase in temperature compared to the cold glass, which runs along the parting line 203 in the overlap region. Accordingly, it comes here to a high
Spannungsgradienten und der Fortpflanzung des Risses. Die beiden nicht überlappenden Bereiche der Auftreffgebiete sorgen nun für eine stabile Führung des Risses. Bei einer Abweichung des Verlaufs von der Trennlinie sinkt durch die
ebenfalls vorhandene Aufheizung des Glases in diesen Voltage gradients and the propagation of the crack. The two non-overlapping areas of the impact areas now ensure a stable guidance of the crack. In case of a deviation of the course of the dividing line decreases by the also existing heating of the glass in these
Gebieten der Temperatur- und damit der Spannungsgradient . Areas of temperature and thus the voltage gradient.
Ein Teil des Einwirkfeldes 204 kann durch eine A portion of the Einwirkfeldes 204 can by a
Maskierungseinrichtung (hier nicht gezeigt) maskiert werden, wodurch der Ausschnitt 214 gebildet wird. Fig. 11 (b) zeigt als Beispiel ein Einwirkfeld 204 in mit einem mit seinem vorderen, in Transportrichtung zeigenden v-förmigen Ausschnitt 214, welcher zwei Teilbereiche 242, 244 des Einwirkfelds 204 trennt, so dass diese quer zur Trennlinie 203 beabstandet sind, wobei die einander zugewandten Ränder der Teilbereiche aufeinander zu laufen und sich im Masking device (not shown here) are masked, whereby the cutout 214 is formed. 11 (b) shows, as an example, an exposure field 204 in FIG. 1 with a v-shaped cutout 214 facing its front, in the transport direction, which separates two subregions 242, 244 of the exposure field 204 so that they are spaced transversely to the parting line 203 the mutually facing edges of the sections run towards each other and in the
Schnittpunkt der Trennlinie 203 mit dem Einwirkfeld 204 treffen. Ein solches Einwirkfeld 204 kann auch mit einer einzelnen Energiequelle erzeugt werden, indem Intersection of the dividing line 203 meet with the Einwirkfeld 204. Such an exposure field 204 may also be generated with a single energy source by:
beispielsweise wie gesagt eine Maskierung vorgenommen wird. Beispielsweise kann die Energiequelle ein Laserstrahl sein, wobei ein Teil des das Auftreffgebiet bildenden Laserspots ausgeblendet wird, um den Ausschnitt 214 zu bilden.
For example, as I said a masking is made. For example, the energy source may be a laser beam, with a portion of the laser spot forming the impingement area being blanked to form the cutout 214.